钢质管道焊口内堆焊防腐技术简介
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钢管焊接后的防腐处理钢管焊接后的防腐处理对于保护钢管的使用寿命和质量至关重要。
随着工业化进程的推进,钢管的使用范围越来越广泛,而钢管在使用过程中往往会受到各种环境因素的影响,如氧化、腐蚀等。
因此,进行有效的防腐处理对于确保钢管的长期使用具有重要意义。
一、防腐处理的原理钢管焊接后的防腐处理主要有两个原理:物理防腐和化学防腐。
物理防腐主要通过钢管表面的涂层或包覆材料来实现,起到隔离的作用,阻止钢管与外界环境接触。
化学防腐则是通过防腐剂的使用,使其渗透到钢管表面,形成一层保护膜,阻止腐蚀物质对钢管的侵蚀。
二、防腐处理的方法1. 防腐涂层防腐涂层是最常见的一种防腐处理方法,可以通过喷涂、刷涂、浸涂等方式施工。
常用的防腐涂料有环氧涂料、聚氨酯涂料等,其具有良好的附着力和耐腐蚀性能,可以有效地阻止钢管表面的腐蚀。
2. 包覆材料包覆材料是将防腐层包裹在钢管表面,起到隔离的作用。
常用的包覆材料有聚乙烯、聚氨酯等,其具有良好的耐腐蚀性能和机械性能,可以有效保护钢管。
3. 防腐剂防腐剂是一种能够渗透到钢管表面并形成保护膜的化学物质。
常见的防腐剂有有机酸、无机酸等,其具有良好的渗透性和抗腐蚀性能,可以有效抑制钢管的腐蚀。
三、防腐处理的工艺流程1. 预处理在进行防腐处理之前,需要对钢管进行预处理,包括除锈、清洗等工序。
通过除锈可以去除钢管表面的氧化物和杂质,保证防腐层的附着力。
2. 底涂底涂是防腐涂层施工的第一道工序,其主要作用是提高防腐层的附着力和耐腐蚀性能。
常用的底涂材料有底漆,其具有良好的附着力和抗腐蚀性能。
3. 中涂中涂是防腐涂层施工的第二道工序,其主要作用是增加防腐层的厚度和耐腐蚀性能。
常用的中涂材料有间隔漆,其具有良好的耐腐蚀性能和耐磨性能。
4. 面涂面涂是防腐涂层施工的最后一道工序,其主要作用是提高防腐层的光泽度和耐候性。
常用的面涂材料有面漆,其具有良好的耐候性和耐腐蚀性能。
四、防腐处理的注意事项1. 选择合适的防腐涂料和包覆材料,根据钢管的使用环境和要求,合理选择防腐处理方法。
输送管线焊口内补口——UB滑套技术应用一、钢管内涂层技术简介二十世纪50年代开始,国外输气管道普遍采用内壁涂层,以提高管道输送能力,防止内壁腐蚀,保证输气纯度,节省动力等。
输气管道内涂层最直接的作用是降低管壁粗糙度,从而减少流动的摩擦阻力。
由此带来的结果是在设计输量一定时,可以降低输送压力、扩大增压站间距、减少增压站数量、降低输气动力消耗、节约钢材和施工费用。
管道建成后可以更方便地实现增输。
国外有的厂商把减阻内涂层命名为“Flow Coating”。
输气管道采用内涂层的优点可以归纳为以下几个:1、增加输量,并可保持数年。
2、管道敷设之前内壁就已得到了保护,并杜绝了腐蚀隐患。
3、有助于管道检测--内涂层的光反射更明显地揭示出管子的缺陷。
4、管道光滑度得到增强。
输气管道敷设后的清扫更容易,而且水压试验后的干燥速度也更快。
5、减少阻碍气体流动的物质沉积,也不会产生产品被污染的现象。
6、降低输送费用。
7、减少维护次数。
清管频率明显下降。
二、UB滑套技术简介钢管在涂层之前会受到各种腐蚀以及粘附物的污染。
氧化皮、铁锈、焊渣和污物都是破坏钢管和防腐涂层的隐患。
钢管的使用寿命在很大程度上取决于其防腐质量。
输送管线的的连接方式采用焊接形式,在涂层过程中钢管两端分别留出50mm不涂层区,作为钢管连接的焊接区域,通常由于这一区域没有涂层,局部腐蚀现象尤为突出,造成生产过程中故障率提高,钢管的使用寿命降低。
如何把整条管线的涂层连续起来,形成一个完整的涂层体系,降低故障率,提高管线使用寿命。
解决这一区域的腐蚀问题成为了一个技术难题,UB滑套—钢管焊口内补口技术的应用是解决这一问题的最佳方案。
国外有的厂商把滑套命名为“Sleeves”。
涂层钢管内补口技术是针对目前国内国外陆地、海底、石油化工输送管线腐蚀的特点,由海隆石油工业集团引进国外的新技术,该技术在国外已经广泛应用于海底、陆地输送管线上;该技术主要是对于腐蚀严重的输送管线全部或部分区域采用内涂层钢管,涂层钢管焊接部位采用内补口技术-UB滑套进行补口焊接;该技术实现了涂层钢管可切割性,内部防腐涂层的连续性,涂层防腐管线涂层性能的一致性,从根本上解决了内涂层钢管焊接区域涂层防腐性能薄弱的这一技术难题。
钢制管道熔结环氧粉末内防腐层技术标准钢制管道熔结环氧粉末内防腐层技术标准通常包括以下方面:
1. 材料要求:熔结环氧粉末应符合相关国家标准或行业标准,并应具备良好的耐腐蚀性能和附着力。
2. 表面处理:钢制管道表面应进行除油、除锈处理,以确保熔结环氧粉末的良好附着力。
通常可以采用喷砂除锈、化学除锈或电解除锈等方法。
3. 粉末喷涂:将熔结环氧粉末通过静电喷涂或电泳涂装的方式均匀地喷涂在钢制管道表面。
4. 固化:将喷涂的熔结环氧粉末加热固化,使其形成坚硬、耐腐蚀的内防腐层。
固化条件通常根据熔结环氧粉末的规格和厂家要求进行设定。
5. 检验与测试:对熔结环氧粉末内防腐层进行检测和测试,以确保其质量符合相关要求。
常见的测试方法包括粘结强度测试、耐腐蚀性能测试、耐热性能测试等。
6. 表面处理和包装:完成熔结环氧粉末内防腐层后,需要进行表面处理和包装,以防止环境因素对内防腐层的损害。
以上是钢制管道熔结环氧粉末内防腐层技术标准的一般要求,具体标准可能根据不同的应用领域和使用要求有所差异。
钢质管道防腐管道防腐是保障管道安全运行,延长使用寿命必不可少的对管道的保护手段, 防腐质量好坏,是检验整个工程质量的重要指标之一。
我公司高度重视对管道防腐的处理,针对本工程特点及要求, 公司制定以下规定并督促施工人员在施工过程中照规定进行操作,以保证防腐质量达到或超过设计、规范要求,操作规定如下:2.6.2 热缩带补口步骤1、用电动钢丝刷除去焊口两侧锈迹,露出金属光泽;2、清除焊口至放腐层之间的污泥等杂物,如有水汽,用喷灯烘烤,将水汽蒸发,并清除干净;3、检查防腐层两端是否平整,如不平则修整平整;4、对接头预热,温度70ºC—80ºC。
(对三层结构的钢管预热80ºC—90ºC,把底漆的两组份混合,均匀搅拌3—5分钟后涂抹在补口处钢管上,用或迅速烤一遍)以消除气泡;5、在补口中间位置包上热缩带,用卡条固定;6、从热缩带中部沿圆周方向往两端进行加热。
加热时,加热热量要均匀,如有气泡用压辊将气泡赶出后方可继续操作。
(热缩带受热温度低于250ºC )7整体收缩完成后,应对卡条两侧及热缩带两端100 mm范围内进行加热,使其白线翻出,两端热熔胶充分熔化溢出,色泽变为褐色,粘接良好。
2.6.3 管道防腐层的补伤1、清除伤处周边150mm范围内的杂质或水雾,干净后涂刷底漆,干后用腻子填充伤处保持与PE卡克防腐层的平整,用粘结带缠绕,缠绕方法与管道补口方法一致。
2、管道补伤应注意:a、修补宽度应大于损伤部位100mm。
b、粘结带要拉紧,无褶皱和气泡,表面平整。
c、补作厚度与补口厚度一致。
d、补伤完后用电火花检测,直至合格。
2.6.4 管道防腐的检测1、回填前,对管道焊缝的补口进行防腐绝缘检测,检测程序如下:管道焊缝的补口用电火花检测仪检测。
,检测电压24KV,采用全面积逐点推移检查法,以不打火为合格。
具体执行《城镇燃气输配工程及验收规范》CJJ33—2005。
2、管道下沟后组对的焊口探伤合格后,对沟下施焊的管口及工作坑段的防腐层检测方法与沟上施焊相同。
钢质管道熔结环氧粉末内防腐层技术标准1. 简介钢质管道是工业和市政工程中常用的管道材料,然而其长期使用容易受到腐蚀的影响。
为了延长钢质管道的使用寿命,内防腐层技术变得至关重要。
其中,熔结环氧粉末内防腐层技术成为一种被广泛应用的技术,并且其相关标准也备受重视。
2. 熔结环氧粉末内防腐层技术概述熔结环氧粉末内防腐层技术是指在钢质管道表面喷涂一层环氧粉末,通过高温熔结和固化形成坚固的内防腐层。
这种技术不仅能够有效抵御化学腐蚀和电化学腐蚀的侵蚀,而且还具有较强的附着力和耐磨性,可大幅延长钢质管道的使用寿命。
3. 熔结环氧粉末内防腐层技术标准概述熔结环氧粉末内防腐层技术标准包含了一系列技术要求和规范,确保内防腐层能够在不同环境下达到预期的防腐效果。
这些标准涵盖了熔结设备的要求、环氧粉末的选择和质量评定、熔结工艺参数、养护方法等内容,旨在保证内防腐层的质量和可靠性。
4. 深入探讨熔结环氧粉末内防腐层技术标准4.1 熔结设备的要求熔结环氧粉末内防腐层技术要求熔结设备具备稳定的温度控制系统,能够确保环氧粉末在规定的熔结温度下均匀涂覆在管道表面。
还需要考虑设备的自动化程度和熔融效率等因素。
4.2 环氧粉末的选择和质量评定环氧粉末的选择直接影响到内防腐层的性能和使用寿命,因此标准对环氧粉末的要求非常严格,需要考虑颗粒大小、粉末的固化特性、耐化学品侵蚀性等因素。
质量评定则包括颗粒形状和尺寸、固化效果、粘附性能等多个方面。
4.3 熔结工艺参数熔结工艺参数是影响内防腐层质量的关键因素,标准规定了熔结温度、预热温度、熔结速度、保温时间等参数,并要求对这些参数进行严格控制和监测,以确保内防腐层的均匀性和致密性。
4.4 养护方法内防腐层熔结后,需要进行一定的养护措施,确保内防腐层在不同介质中能够长期稳定地发挥作用。
标准规定了养护周期、温度要求、湿度要求等细节,以保证内防腐层的性能和可靠性。
5. 个人观点和理解熔结环氧粉末内防腐层技术标准的制定和执行对保障钢质管道的使用安全和延长使用寿命具有重要意义。
不锈钢堆焊工艺1. 引言不锈钢是一种具有耐腐蚀性和高温强度的金属材料,广泛应用于化工、石油、食品加工等领域。
在某些情况下,不锈钢的制造过程中需要进行堆焊,以修复或增强材料的性能。
不锈钢堆焊工艺是一种将不锈钢材料焊接到基材上的技术,本文将详细介绍不锈钢堆焊工艺的过程、方法和注意事项。
2. 不锈钢堆焊工艺的过程不锈钢堆焊工艺的过程主要包括以下几个步骤:2.1 表面准备在进行不锈钢堆焊之前,首先需要对基材进行表面准备。
表面准备的目的是清除基材表面的污垢、氧化物和油脂等杂质,以确保焊接的质量。
常用的表面准备方法包括机械清理、化学清洗和溶剂清洗等。
2.2 堆焊材料选择不锈钢堆焊的材料选择非常重要。
通常情况下,堆焊材料应与基材具有相似的化学成分和机械性能,以确保焊接接头的强度和耐腐蚀性。
此外,还需要考虑不锈钢的耐腐蚀性和热膨胀系数等特性。
2.3 堆焊工艺参数设定堆焊工艺参数的设定对焊接接头的质量和性能有重要影响。
常用的堆焊工艺参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度和填充材料的厚度等。
这些参数应根据具体的堆焊材料和焊接要求进行合理设定。
2.4 堆焊过程控制在堆焊过程中,需要控制焊接参数、焊接速度和填充材料的均匀性等。
同时,还需要注意焊接过程中的温度控制,以避免产生过高的温度导致不锈钢发生晶间腐蚀等问题。
此外,还需要注意堆焊过程中的保护气体的选择和流量控制,以防止氧化和污染。
2.5 堆焊接头质量检验堆焊接头质量检验是确保堆焊工艺的关键步骤之一。
常用的堆焊接头质量检验方法包括可视检查、超声波检测和X射线检测等。
这些方法可以检测焊接接头的缺陷、裂纹和气孔等问题,以确保接头的质量合格。
3. 不锈钢堆焊工艺的方法不锈钢堆焊工艺的方法主要包括以下几种:3.1 熔化堆焊熔化堆焊是将填充材料加热至熔化状态,并与基材融合形成焊接接头的方法。
熔化堆焊可以使用电弧焊、气焊或激光焊等方法进行。
这种方法适用于不锈钢的大面积堆焊和高强度要求的场合。
钢质管道内外防腐技术要求钢质管道在工业领域中广泛使用,其内外防腐技术要求对于管道的使用寿命和安全性起着重要作用。
以下为钢质管道内外防腐技术要求的详细介绍:一、内防腐技术要求:1.防腐涂料选择:在选择防腐涂料时需要考虑管道的介质和工作条件。
一般常用的内防腐涂料包括环氧煤沥青漆、玻璃钢涂层、环氧涂层等。
2.表面处理:钢管在涂层前需要进行表面处理,以保证涂层与钢材的粘附力。
表面处理方法可以采用砂轮或者喷砂等方式。
表面处理要求清除油污、锈垢等,并保持材料表面干燥和洁净。
3.涂层施工:涂层的施工需要严格按照制定的施工工艺进行。
主要包括涂层的配比、涂刷层数、厚度以及涂层的干燥时间等方面的要求。
4.储运和安装:在储运和安装过程中需要注意管道内防腐涂层的保护。
禁止在管道安装过程中划伤、撞击或者因其它原因造成涂层损坏。
5.定期检查和维护:管道内防腐涂层的定期检查和维护对于延长使用寿命非常重要。
定期检查可以发现涂层的脱落、锈蚀等问题,并及时采取修复措施。
二、外防腐技术要求:1.防腐涂料选择:外防腐涂料的选择要考虑到环境的恶劣程度和管道的使用条件。
常用的外防腐涂料有环氧煤沥青漆、聚氨酯涂料、热缩套等。
2.表面处理:钢管的外防腐处理也需要进行表面处理,以增强涂层与钢材的粘性。
常用的表面处理方法有喷砂、喷丸、脱脂等。
3.涂层施工:涂层施工时需要遵循规定的工艺流程,涂刷面积、厚度和干燥时间等都需要符合要求。
如采用热喷涂工艺,需要注意控制喷涂温度和喷涂速度。
4.储运和安装:在储运和安装过程中,需要保护好外防腐涂层以防止损坏。
可以采用塑料薄膜或者其他保护措施来保障涂层的完整性。
5.定期检查和维护:外防腐涂层也需要定期检查和维护。
检查时可以使用无损检测技术来评估涂层的粘附力和质量,发现问题及时修复。
以上是钢质管道内外防腐技术要求的一些基本内容。
对于不同的工程和环境条件,具体的防腐要求可能会有所不同。
因此,在实际施工中,应根据具体的要求来选择合适的防腐涂料和施工工艺,并加强日常的检查和维护工作,以确保钢质管道的使用寿命和安全性。
钢质管道内外防腐技术要求1 除锈管道内外喷砂除锈达到GB/T 8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》Sa2 .5级或St3级(相当于美国标准SSPC—SP10近白级)。
表面返锈前(最多为除锈后8h)进行刷喷涂防腐作业,如做不到,应涂底漆。
2 管道内防腐2.1材料品种环氧陶瓷涂料。
适用于饮用水管道(白色、无毒型),耐磨,耐化学腐蚀。
技术性能符合生产厂家产品技术标准《环氧陶瓷涂料》要求。
2.2内防腐层结构2.3环境。
环氧陶瓷内防腐作业宜在5ºC以上,空气相对湿度80ºC以下的环境施工。
如在露天作业,遇雨、雪、雾、扬沙等恶劣气候环境,应停止施工。
2.4材料用量按防腐面积乘以下列基数计算各种材料用量a) 环氧陶瓷涂料。
按涂敷遍数估算耗漆量,厚度150μm约为0.35㎏/㎡。
b) 稀释剂。
只作为施工时洗涤涂敷工具之用,可少量配料。
2.5 技术指标2.6内防腐施工钢管两端要留出焊接段(20cm左右)。
总厚度不低于300μm。
宜喷涂施工。
涂后静置自然固化。
按用户要求的总厚度或者涂刷遍数施工。
前遍表干后再涂后遍。
2.7检验对内防腐层进行外观、厚度、漏点、粘结力四项检查,应达到用户要求。
可参照SY/T 0457-2000《钢制管道液体环氧涂料内防腐层技术标准》的5.3.2~5.3.5条要求进行。
2.8 修补补口修补。
用砂轮机将检查出的表面缺陷(如:杂质、气泡等)清除掉,将缺陷点及周围约50㎜的内衬层打毛,然后涂环氧陶瓷涂料,使修补处表面平整、厚度相同、外观一致。
不合格管返工。
补口。
作业在施工现场进行,据不同管径可以使用手动工具除锈和手工涂刷施工,或使用机械喷涂施工,所使用的涂料和涂层结构应与管体相同。
3埋地管道外防腐3.1材料品种环氧煤沥青冷缠带。
由基带和定型胶两部分组成,应为同一公司产品。
基带为特加强级带。
标准宽度为125㎜、250㎜、和400㎜。
定型胶由分装的A、B等量组份组成。
组合厚度≥600μm。
钢质管道焊口内堆焊防腐技术胜利油田金岛工程安装有限责任公司2015年钢质管道焊口内堆焊防腐技术简介Steel pipe Inner weld surfacing anticorrosion technology introduction一概述1.1术语钢质管道焊口内堆焊防腐技术是指:在钢管管端内壁预先堆焊一定宽度和厚度的耐蚀合金,然后再对钢管内、外壁进行防腐处理,在管道组对焊接后无需对焊口内壁进行防腐补口处理的技术。
Steel pipe Inner weld surfacing anticorrosion technology means: Surfacing corrosion resistant alloys with a certain width and thickness on the the inner wall of steel tube end in advance of inner wall corrosion of the tube, then the inner and outer wall of the steel tube, anti-corrosion treatment, after welding the pipeline group don't need to anti-corrosion the inner wall of weld .1.2 技术要点钢质管道焊缝腐蚀是影响管道使用寿命的关键,由于焊接热输入的影响,焊缝及焊缝附近热影响区的金相组织发生了改变,使焊缝腐蚀速率数倍于钢管母材,焊缝腐蚀如(图1)所示图1 管道内壁腐蚀与焊缝腐蚀状态为防止和延缓钢制管道被所输送的介质(油、气、水、化工产品等)腐蚀,延长管道使用寿命,一般必须对管道内壁进行防腐处理,在管道焊接施工时,由于焊接热影响区的破坏,管道焊口内壁区域成为防腐空白。
在管道组对焊接后,通过管道补口机器人进入管道内部对焊缝区域喷涂防腐材料进行防腐处理的过程称管道“内防腐补口”。
两段较长距离的管道之间预留的、准备管道下沟后连接的部位俗称“死口”,管道下沟后通过一段钢管短节焊接连接两段管道的过程叫做“死口连头”,由于管道机器人无法进入较长距离的管道或弯管内部对焊口内壁进行防腐处理,使“死口”焊口内壁区域成为机器人防腐补口的盲点。
管道“死口连头”焊口内壁防腐处理的一般方法是:“死口连头”后,在短节上“开天窗”对短节焊口内壁进行防腐处理,然后焊接金属盖板来封闭天窗。
这种方法的结果是无法对“天窗”盖板焊缝内壁进行防腐处理,这是长期以来大孔径管道内壁防腐连续性的瓶颈所在,降低了管道的整体使用寿命。
对于小孔径钢制管道而言,由于没有相适应的管道补口机器人对管道焊口内壁进行补口处理,所有的焊口内壁区域都是防腐补口的盲点。
我公司首创的“三段式管端内堆焊死口连头”工艺,和“不锈钢焊口内堆焊防腐技术”彻底解决了管道焊口内补口问题,填补了国际补口技术空白。
1.3 技术应用领域a)常温埋地化工油气管网、污水管网、城市管网。
b)海底管道,包括海底输油管道和污水管道,热输管道。
1.4 与相关技术的比较a)管端内衬不锈钢带免补口用不锈钢带内衬焊接在管端内壁解决管道焊口防腐问题是一个选择,但除两侧焊道外,不锈钢带与钢管机械结合,由于焊接应力以及二者之间的热膨胀系数存在较大的差异、两者之间电位存在较大的差异,在介质脉动输送过程中,不锈钢层不断与碳钢外管摩擦,使不锈钢钝化膜受到破坏,在不断的活化、钝化过程中因电池效应造成不锈钢层的穿晶应力腐蚀如(图2)所示。
图2 不锈钢管端内衬应力腐蚀开裂b)不锈钢短节免补口采用不锈钢短节预先焊接在钢管管端,管道对焊时,直接焊接不锈钢短节,也可以实现管道焊口内壁防腐连续。
但由于热膨胀系数的差异,不锈钢短节与碳钢管直接焊接后存在着焊缝应力剪切的趋势,在中、小孔径管道中直接用不锈钢短节与碳钢管道焊接存在较大的安全风险。
在大孔径管道中使用该方案可能引起焊缝应力剪切裂纹。
在不锈钢焊缝熔合区碳钢一侧会形成碳增浓区,引起近焊缝碳钢一侧微观组织变化如(图3)所示,影响耐腐蚀性能。
图3-a 不锈钢接头微观组织图3-b 316L不锈钢焊缝腐蚀c)焊口内噴焊免补口管道焊口内壁镍基粉末喷焊对解决管道焊缝内防腐补口有一定的作用,但镍基粉末的熔点远远低于不锈钢焊材的熔点,使焊接变得十分困难,推广难度较大。
d)焊口内喷涂免补口采用锌、铝热喷涂技术预先在管端内壁进行喷涂防护的牺牲阳极的阴极保护法,只是延缓了焊口内壁附近区域的腐蚀,没有从根本上解决管道焊口内防腐补口问题。
e)玻璃钢补口短节通过对钢管管端扩孔处理或焊接扩径补口接头,用一段内壁防腐处理的内胆插接两端接头,内胆两端用橡胶材料密封,然后焊接补口接头的方法(如胀管式玻璃钢补口短节),是海底管线尤其是弯头、死口等焊接处唯一的免补口方式。
该方法的不足在于工艺复杂,增加了施工成本,影响焊缝射线探伤影像识别的准确性。
海底管线补口短节结构如(图4)所示。
1-短节焊缝;2-防腐补口短节内管;3-橡胶密封,4-隔热材料;5-短节焊缝;6-补口短节外管。
图4 胀管式玻璃钢补口短节结构1.5 技术的先进性钢质管道焊口内堆焊防腐技术规避了上述方法的不足,通过管端内壁堆焊耐蚀合金后,对钢管内壁防腐处理,管道焊接施工中利用复合焊接技术,在保证管道力学性能的同时,保证了管道内壁防腐层的连续见图5-1;结构如图(5-2)所示。
其优点在于:a)免除内补口工序,降低焊口腐蚀风险。
b)区别于尺寸恢复堆焊和耐磨堆焊的防腐堆焊技术。
c)除传统管道内防腐方法外,还可以采用粉末热塑、热固、熔结复合等防腐技术。
图5-1 钢质管道焊口内堆焊补口结构1-冶金复合焊缝;2-耐蚀合金层;3-管道内防腐涂层;4-管道外防腐补口层;5-管道外保温补口层。
图5-2 管端内堆焊补口结构二管端内壁防腐堆焊2.1 防腐堆焊术语钢质管道焊口内壁耐蚀合金堆焊是一种防腐堆焊Anticorrosion surfacing,它区别于金属耐磨堆焊和尺寸恢复堆焊。
2.2 堆焊焊材不锈钢的不锈性能和耐蚀性能是有条件的,目前还没有对任何腐蚀环境都具有耐蚀性能的不锈钢,应根据腐蚀环境选用相应的堆焊焊材。
2.2.1堆焊焊材选择因素a) 对输送介质的耐腐蚀性能;b) 堆焊结构的力学性能;c) 涂层因素d) 管道对口焊接性能2.2.2奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢中铬的质量分数为18﹪~25﹪,镍的质量分数8﹪~20﹪,这种钢具有面心立方结构,不发生相变,一般没有冷脆转变,耐腐蚀性能优秀,塑性和焊接性能良好。
但奥氏体不锈钢具有应力腐蚀的敏感性,在氯化物介质中容易发生点蚀和缝隙腐蚀,虽然含硅的奥氏体不锈钢耐氯化性酸的能力更强,但对接焊接时容易发生脆裂,不易用于管道焊口防腐堆焊。
不含硅的奥氏体不锈钢可以满足一般防腐堆焊要求。
表1 ER309L(GB/T29713-2013)化学成分C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu0.03 0.65 1-2.5 0.03 0.03 23-25 12-14 0.75 0.75表2 ER309L(GB/T29713-2013)力学性能抗拉强度Rm(MPa) 断后伸长率A(%)≥510 ≥252.2.3双相不锈钢和超级双相不锈钢普通双相不锈钢如2205型双相不锈钢,这类钢兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点,与奥氏体不锈钢相比,强度更高,耐晶间腐蚀和氯化物腐蚀性能更好;与铁素体不锈钢相比,塑性和韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀和焊接性能均显著提高。
超级双相不锈钢具有优良的耐点蚀等局部腐蚀性能,耐海水和其它特殊介质腐蚀的性能优良。
表3 S2209(GB/T29713-2013)化学成分C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu0.03 0.9 0.5-2 0.03 0.03 21.5-23.5 7.5-9.5 2.5-3.5 0.75表4 S2209 (GB/T29713-2013)力学性能抗拉强度Rm(MPa) 断后伸长率A(%)≥550 ≥20超级Gr-Ni双相(α+γ)不锈钢通常指25﹪~27﹪Gr、6.5﹪~7.5﹪Ni、3﹪~4﹪Mo、N≤0.3﹪、含适量Cu、W、Si等元素的超高洁净度、耐点蚀当量PREN≥40的高Gr、高Mo、高N、超低碳不锈钢,如2594型双相不锈钢。
这类钢有比普通双相不锈钢更好的耐苛刻介质局部腐蚀性能和更好的焊接性能。
表5 S2594(GB/T29713-2013)化学成分C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu0.03 1.0 2.5 0.03 0.02 24-27 8-10.5 2.5-4.5 1.5表6 S2594 (GB/T29713-2013)力学性能抗拉强度Rm(MPa) 断后伸长率A(%)≥620 ≥18双相不锈钢在堆焊过程中会引起成分的稀释,造成铁素体和奥氏体微观组织比例的改变,虽然通过双层堆焊可以保证堆焊层裸露部分的耐蚀性能,但在管道对焊施工中,这种改变会使焊缝内壁的耐腐蚀性能降低。
2.2.4镍基合金镍基耐蚀合金是指镍含量≥50﹪的超级不锈钢。
镍基合金在氧化介质中抗湿蚀性能良好,耐应力腐蚀开裂性能优秀,特别是在氯化物和氢氧化物溶液中的耐蚀性能比奥氏体不锈钢好得多。
在剧烈腐蚀性溶液(例如强矿化物酸)中有很好的耐腐蚀性,在50℃以下任意浓度的硫酸中,其腐蚀速率不超过125um/a,在常温所有浓度的硝酸中,其腐蚀速率不超过25um/a。
镍基合金焊材在异种金属焊接中,尤其是在用于堆焊层的异种金属焊接中,容易受到铁污染和降温速度的影响而在起弧点和收弧点位置出现裂纹,在实际焊接操作中,一般采取打磨处理的办法结合起弧预热和慢收弧的方法克服。
表7 SNi6625(GB/T15620-2008)化学成分C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu ≤0.1 ≤0.5 ≤0.5 2.5-4 / 20-23 ≥58 8-10 ≤0.5表8 SNi6625(GB/T15620-2008)力学性能抗拉强度Rm(MPa) 断后伸长率A(%)≥795 ≥372.3堆焊层设计耐蚀合金堆焊是一个焊材与母材金属的二次冶炼过程,堆焊过程中焊材、母材的化学成分和性能都发生了改变,尽量的避免和减少不利的方面、保持有利的方面,在保证钢管力学性能的同时,保证堆焊层的耐蚀性能,是钢制管道焊口内堆焊防腐技术的核心内容。
堆焊过程必然会使熔合区的金属微观组织结构发生复杂的变化,使堆焊层与母材以熔合区为界线产生方向相反的内应力,这种变化的结果一定会影响钢管的外在形态和内在力学性能。
焊后热处理不能消除堆焊应力,只能使应力分布相对均匀。
堆焊是耐蚀合金焊材与母材的冶金熔合过程,势必引起焊材耐蚀成分的稀释,如果Cr在堆焊层中的含量低于12%时,堆焊层表面将丧失钝化条件,堆焊层的耐蚀性能将大大降低。